03第三章-地圖概括

新編地圖學(xué)教程電子教案第3章地圖概括第3章地圖概括§1地圖概括概述

§2地圖概括的數(shù)量分析方法

§3地圖概括的基本方法

§4地圖概括的現(xiàn)代發(fā)展

新編地圖學(xué)教程第3章地圖概括§1

地圖概括概述地理空間地圖模型比例尺小概括概括地面實(shí)測、地面遙感影像（航空像片、衛(wèi)星圖像）圖形+符號1.1

地圖概括的性質(zhì)地圖概括（generalization）：也稱制圖綜合，就是采取簡單扼要的手法，把空間信息中主要的、本質(zhì)的數(shù)據(jù)提取后聯(lián)系在一起，形成新的概念。不能表示全部內(nèi)容選擇地物（根據(jù)用途，量化選擇）主次之分分類分級處理清晰表示形狀與數(shù)量化簡位置精度、地理相似性圖形夸張與移位記號圖形符號新編地圖學(xué)教程第3章地圖概括地理空間地圖模型刪繁就簡、舍末逐本、真實(shí)地物與地理意義統(tǒng)一詳細(xì)性與清晰性統(tǒng)一、精確性與地理適應(yīng)性統(tǒng)一概括選擇地物（根據(jù)用途，量化選擇）分類分級處理形狀與數(shù)量化簡圖形夸張與移位記號數(shù)量分析方法克服主觀性定性定量新編地圖學(xué)教程第3章地圖概括1.2

制約地圖概括的因素（1）地圖的用途和主題（2）地圖比例尺（3）制圖區(qū)域的地理特征（4）數(shù)據(jù)質(zhì)量 （5）圖解限制新編地圖學(xué)教程第3章地圖概括（1）地圖的用途和主題編圖目的與任務(wù)不同，圖上反映空間數(shù)據(jù)的廣度和深度亦不同，地圖的用途是地圖概括的主導(dǎo)因素。

地圖主題決定要素的重要程度和選取，必然影響地圖概括。同一種地理要素的選取也受地圖主題的影響。1.3

制約地圖概括的因素新編地圖學(xué)教程第3章地圖概括（2）地圖比例尺地圖比例尺是決定地圖概括數(shù)量特征的主要因素，限定了制圖區(qū)域幅面和要素總量地圖比例尺的變更，制約圖上地物的質(zhì)量特征要素質(zhì)量特征的表示受幅面限制1.3

制約地圖概括的因素新編地圖學(xué)教程第3章地圖概括比例尺影響地圖概的數(shù)量和質(zhì)量特征新編地圖學(xué)教程第3章地圖概括（3）制圖區(qū)域的地理特征區(qū)域的自然和經(jīng)濟(jì)條件，同樣的地理事物在不同地區(qū)具有不同意義，因而影響對區(qū)域的表達(dá)。(不同的圖中，下面分區(qū)選取是同一幅圖中)

1.3

制約地圖概括的因素新編地圖學(xué)教程第3章地圖概括（4）數(shù)據(jù)質(zhì)量

地圖概括是以空間數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)的種類、特點(diǎn)及質(zhì)量直接影響地圖概括的質(zhì)量。

空間數(shù)據(jù)：包括圖表、影像、統(tǒng)計數(shù)據(jù)和文字資料。四種表現(xiàn)形式：天文、大地、GPS數(shù)據(jù)——數(shù)字遙感圖像和地圖資料現(xiàn)勢資料各種專題編圖資料1.3

制約地圖概括的因素新編地圖學(xué)教程第3章地圖概括（5）圖解限制地圖的內(nèi)容受符號的形狀、尺寸、顏色和結(jié)構(gòu)的直接影響，并制約著概括程度和方法。影響符號最小尺寸設(shè)計的因素：視覺分辨能力；印刷與繪制技術(shù)；地物和地理環(huán)境1.3

制約地圖概括的因素新編地圖學(xué)教程第3章地圖概括新編地圖學(xué)教程第3章地圖概括1.3實(shí)施地圖概括的四個方法（1）分類（2）簡化與選?。?）夸張（4）符號化新編地圖學(xué)教程第3章地圖概括（1）分類——空間數(shù)據(jù)的排序、分級或分群分類：（定性特征的概括）依據(jù)地物屬性所進(jìn)行的重新分類。中國土地資源圖的分類系統(tǒng)新編地圖學(xué)教程第3章地圖概括■普通地圖內(nèi)容通常分為十大類，遵循一定的規(guī)范。■專題地圖則根據(jù)相應(yīng)內(nèi)容的學(xué)科體系分類。層次歸類的程度受比例尺和地物重要程度的影響。1:25萬時，水系分類僅保留了河流、運(yùn)河、常年湖和水庫。1971年版1:10萬水系分類新編地圖學(xué)教程第3章地圖概括分級：（定量特征的概括）空間信息進(jìn)行數(shù)量統(tǒng)計時，數(shù)據(jù)劃分為數(shù)學(xué)定義的級別。05010020030050075010001500200025003000350040004500m地貌的高程分級新編地圖學(xué)教程第3章地圖概括1020304050人口數(shù)/萬人5040302010比比看哪個更合理？數(shù)量分級與符號的指向性的關(guān)系新編地圖學(xué)教程第3章地圖概括分類的詳細(xì)程度說明地圖質(zhì)量的好壞嗎？依據(jù)地物屬性所進(jìn)行的重新分類，受制圖需要及圖解限度影像。在集合成類的過程中，既有歸并，也有拆分。常流河通航河段季節(jié)河20中城市40大城市人口數(shù)/萬人1020304050人口數(shù)/萬人小城市新編地圖學(xué)教程第3章地圖概括等級合并方法是在聚類分群后，以一個新點(diǎn)代替原分群。新編地圖學(xué)教程第3章地圖概括新編地圖學(xué)教程第3章地圖概括降維轉(zhuǎn)換表示數(shù)據(jù)的符號圖形產(chǎn)生維量變化，稱為圖形等級轉(zhuǎn)換。降維轉(zhuǎn)換減少載負(fù)量。從維數(shù)上進(jìn)行分層（0）（1）新編地圖學(xué)教程第3章地圖概括（2）簡化與選取顯示空間信息的重要特征，刪棄次要的細(xì)部，追求詳細(xì)性與清晰性統(tǒng)一。比例尺概括：

依據(jù)比例尺變化而設(shè)定取舍標(biāo)準(zhǔn)。目的概括：

依據(jù)制圖目的的空間信息選取。（部分非重要的地物要化簡）地理信息的取舍（數(shù)量化簡）圖形化簡（數(shù)量控制）方法：新編地圖學(xué)教程第3章地圖概括a.刪除的最小尺寸遍圖時決定空間數(shù)據(jù)取與舍的數(shù)量標(biāo)準(zhǔn)，是地物上圖上的最小尺寸。優(yōu)點(diǎn)時候，空間數(shù)據(jù)是否刪除是有條件的。這就是在刪除過程中最小尺寸界限的靈活處理。按最小尺寸限定彎曲的取舍只有一個條件滿足時候，一般是舍棄，個別比較重要的進(jìn)行夸張，將不滿足的要素進(jìn)行夸張。適用于邊線上的凹凸。新編地圖學(xué)教程第3章地圖概括新編地圖學(xué)教程第3章地圖概括b.圖解計算法以地圖符號的面積負(fù)載量(S)確定符號選取數(shù)量指標(biāo)的方法。S=n(pr

2+3.5d

2)SSi/100mm2=(Spri2+S3.5di2)/100mm2

此方法一般用于確定居民點(diǎn)選取數(shù)額r南京市字寬d注記面積

pr居民點(diǎn)面積負(fù)載量：每100mm2里居民點(diǎn)面積的總和2.1地圖概括的數(shù)量分析方法新編地圖學(xué)教程第3章地圖概括由于相同比例下，小比例尺和分散居民點(diǎn)的視覺載負(fù)量會變大，因此，其面積載負(fù)量比例要下降。黑色方塊為符號的總面積。（面積載負(fù)量不變的情況下觀察視覺載負(fù)量）面積載負(fù)量逐漸變??？新編地圖學(xué)教程第3章地圖概括比較圖中黑色方塊的視覺載負(fù)量黑色方塊為符號的總面積新編地圖學(xué)教程第3章地圖概括比較兩幅圖中黑色方塊的視覺載負(fù)量黑色方塊為符號的總面積（并不是符號本身）新編地圖學(xué)教程第3章地圖概括地理特征：長支流地理意義更明顯、短支流地理意義相對較弱；過于密集顯示不夠清晰；寬間隔的短支流意義大；密度特征。（間距地理意義不明顯，用比率地理差別較大）c.等比數(shù)列法新編地圖學(xué)教程第3章地圖概括用等比數(shù)列確定地圖要素選取的方法——蘇聯(lián)學(xué)者鮑羅金根據(jù)心理物理學(xué)試驗，察覺到同一要素的等級差別常遵循等比數(shù)列的規(guī)則。以河流在支流選取上的應(yīng)用為例：設(shè)河流長度分級

A1,A2,…An

河流間距分級

B1,B2,…Bn符合等比關(guān)系A(chǔ)i=A1·ri-1Bi=B1·pi-1r,p

為辨認(rèn)系數(shù)(公比)可令

r=1.3，p=1.5

新編地圖學(xué)教程第3章地圖概括等比數(shù)列模式選取間隔距離分級長短分級B1~B2B2~B3…Bn-2~Bn-1Bn-1~Bn>AnC11An-2~An-1C21C22…………A1~A2Cn-1,1Cn-1,2…Cn-1,n-1A1~A2Cn1Cn2…Cn,n-1Cnn

新編地圖學(xué)教程第3章地圖概括等比數(shù)列法實(shí)例以河流選取為例同級間距，長度越短，選擇間隔越大，短支流要選取較難，長度越長，選擇間隔越小，長支流地理意義更明顯。但有最小選取間隔，以保證清晰度。同樣長度，間距越密，選取間隔越小，間距越大，選取間隔越大，保證密度特征。但隨著間距越大，選取間隔有最大值控制，因為間距大到一定程度，對于這個長度的河流來說，它都是有地理意義的，也由此產(chǎn)生了全取線。新編地圖學(xué)教程第3章地圖概括選擇方法：從長到短，根據(jù)河流的密度情況和長度情況，判斷與已選支流的距離新編地圖學(xué)教程第3章地圖概括案例分析：

在1：5萬的地圖上有200個居民點(diǎn)，如果要把它轉(zhuǎn)繪成1：20萬的地圖，在新地圖上應(yīng)該保留多少個居民點(diǎn)？如果新地圖上居民點(diǎn)符號和舊圖上一樣大小，保留的居民點(diǎn)較之前是應(yīng)該增多還是減少，分別是多少？d.

開方根規(guī)律的應(yīng)用新編地圖學(xué)教程第3章地圖概括德國地圖學(xué)家特普費(fèi)爾(F.Topfer)提出的方案：新編地圖所應(yīng)選取的地物數(shù)量與原始地圖地物數(shù)量之比符合原始地圖與新編地圖的比例尺分母之比的平方根。NB=NA

√MA

/MBN為圖上地物數(shù)A——原始圖

M為比例尺分母B——新編圖新編地圖學(xué)教程第3章地圖概括開方根規(guī)律的擴(kuò)展以比例尺為主，地物選取還受其他多種因素的影響,公式擴(kuò)展為：符號尺寸改正系數(shù)C地物重要性改正系數(shù)DNB=NA

·

C

·

D√MA

/MB2.2

開方根規(guī)律的應(yīng)用改正系數(shù)起著一個調(diào)節(jié)數(shù)目的作用。新編地圖學(xué)教程第3章地圖概括地物重要性改正系數(shù)D的三種情況⑴符合方根規(guī)律，尺寸縮?。篊1=1⑵不符方根規(guī)律，尺寸相同：⑶不符方根規(guī)律，尺寸不同：線狀C2=√MA

/MB面狀C3=√(MA

/MB

)2線狀C2=(SA

/SB)·√MA

/MB面狀C3=(fA

/fB)·√(MA

/MB

)2⑴很重要：D1=√MB/MA⑵一般：D2=1⑶次要：D3=√MA/MB2.2

開方根規(guī)律的應(yīng)用符號尺寸改正系數(shù)C的三種情況取決于符號尺寸設(shè)計與比例尺分母比的關(guān)系新編地圖學(xué)教程第3章地圖概括開方根規(guī)律的基本特點(diǎn)：⑴直觀地顯示了地圖概括時從重要到一般的選取標(biāo)準(zhǔn)，是一個有序的選取等級系統(tǒng)。⑵是線性方程，在地圖比例尺固定的條件下，地物選取的比例一致。⑶未考慮到地理差異，特別是制圖地物分布的密度變化。⑷選取級x的調(diào)整可適當(dāng)彌補(bǔ)地理差異的影響。

NB=NA

·√(MA

/MB

)X

NB=NA

·(SA

/SB)·√(MA

/MB

)X

NB=NA

·(fA

/fB)·√(MA

/MB

)X開方根規(guī)律的一般公式：

x

的選取級，可設(shè)為0,1,2,32.2

開方根規(guī)律的應(yīng)用新編地圖學(xué)教程第3章地圖概括河流選取指標(biāo)11(9)25(24)NB2559NA1:25萬→1:50萬X=31:10萬→1:25萬X=2河流條數(shù)比例尺指標(biāo)新編地圖學(xué)教程第3章地圖概括e.刪除的指標(biāo)定額定額指標(biāo)產(chǎn)生于地圖規(guī)范或依據(jù)開方根規(guī)律。首先要選擇重要地物（大面積者），然后要考慮到分布。適用于面積符號。新編地圖學(xué)教程第3章地圖概括f.刪除的資格排隊按空間數(shù)據(jù)的等級高低進(jìn)行選取對于居民點(diǎn)選取，怎樣進(jìn)行資格排隊？無法從直觀上（符號面積大小或符號面積大小不表示重要性）進(jìn)行判別時候，可以從其他方面判斷其重要性。適用于居民點(diǎn)。新編地圖學(xué)教程第3章地圖概括g.內(nèi)部結(jié)構(gòu)的簡化空間數(shù)據(jù)構(gòu)成平面圖，在簡化過程中應(yīng)保持一定的格局特征。

城市平面圖形中簡化要注意哪些要素？強(qiáng)調(diào)地物的總體特征（總體輪廓、道路系統(tǒng)、密度比），模糊個體的定位精度與重要性。適用于大比例尺城市圖。新編地圖學(xué)教程第3章地圖概括h.分區(qū)選取由于地理位置的差異，在同一圖幅范圍內(nèi)進(jìn)行定額選取時要采取不同的分類標(biāo)準(zhǔn)。從分布上進(jìn)行分類，適用于疏密對比大區(qū)域點(diǎn)的選擇新編地圖學(xué)教程第3章地圖概括i.區(qū)域指標(biāo)法1.類型分區(qū)研究2.確定選取指標(biāo)2.1地圖概括的數(shù)量分析方法使用化簡時，要刪減掉一部分。刪減后要保證區(qū)域地理特征不變。新編地圖學(xué)教程第3章地圖概括在計算機(jī)制圖過程中，此方法的使用需有專家系統(tǒng)的支持。2.1地圖概括的數(shù)量分析方法1新編地圖學(xué)教程第3章地圖概括j.回歸分析法地圖上居民點(diǎn)的選取程度，同實(shí)地密度之間存在著相關(guān)關(guān)系。y=axbxi為居民點(diǎn)實(shí)地密度x

為居民點(diǎn)平均密度yi

為圖上選取數(shù)y

為選取的平均數(shù)a,b

為待定系數(shù)建立回歸方程：新編地圖學(xué)教程第3章地圖概括1:10萬地形圖居民地選取指標(biāo)y軸x軸這里是居民點(diǎn)的個數(shù)，不是居民點(diǎn)面積載負(fù)量之和。新編地圖學(xué)教程第3章地圖概括經(jīng)全國抽樣計算

地形圖上居民地

選取的回歸曲線新編地圖學(xué)教程第3章地圖概括新編地圖學(xué)教程第3章地圖概括選取與化簡的總結(jié)最小指標(biāo)法開方根規(guī)律地理信息的取舍圖形化簡W、D法：適用于邊線的凹凸，平滑化等比數(shù)列法：適用于河流區(qū)域指標(biāo)法-形狀：適用于輪廓線

回歸分析法（定額法）-密度：函數(shù)關(guān)系，較高數(shù)據(jù)支持分區(qū)選取法-分布：適用于疏密對比大的點(diǎn)狀符號資格排隊法-意義（個體）：適用于點(diǎn)狀符號內(nèi)部結(jié)構(gòu)法-特征（結(jié)構(gòu)）：適用于表達(dá)總體特征（小比例尺城市圖），忽略個體特征。圖解計算法：適用于居民點(diǎn)（按面積）刪除指標(biāo)定額-個體、分布：適用于面積符號新編地圖學(xué)教程第3章地圖概括3.夸張——提高或強(qiáng)調(diào)符號的重要特征地圖從設(shè)計圖例開始就采用了夸張的方法，夸張追求精確性與地理適應(yīng)性統(tǒng)一；縮小的圖形不是用簡單的省略一些細(xì)節(jié)取得的，藝術(shù)家和地圖學(xué)者都承認(rèn)，他們面臨的任務(wù)是創(chuàng)作與所要表示的自然形態(tài)相適應(yīng)的新圖形，而這種新圖形不是原稿的翻版。尺寸的變化為制圖者提供了極大的自由度，以便用它創(chuàng)作成更易讀和更恰當(dāng)?shù)囊曈X圖形。由此可見，夸張既是地圖藝術(shù)性的需要，也是地圖技術(shù)上的需要。新編地圖學(xué)教程第3章地圖概括夸張結(jié)合編圖的目的和用途，夸張追求精確性與